CN209949886U - 一种棉花采摘试验台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及农业机械领域，具体涉及一种棉花采摘试验台，其包括：机架、导轨装置、摘锭驱动装置和棉花夹持装置，所述导轨装置设在机架上，用于模拟采棉机采摘头滚筒线速度和采棉机作业速度、拟合摘锭运动轨迹，所述摘锭驱动装置，设在导轨装置上，用于安装不同仿形摘锭结构和模拟采棉机不同摘锭结构的自转速度，所述棉花夹持装置设在机架上，用于夹持单朵棉花。本实用新型提供的技术方案可以探讨不同摘锭结构和不同速比系数，与棉花采摘效果之间关系的试验台，可降低生产成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及农业机械领域，尤其是一种探讨不同摘锭结构和不同速比系数，与棉花采摘效果之间关系的试验台，具体的说是一种棉花采摘试验台。
背景技术
采棉机是实现棉花全程机械化的一个极其重要的关键作业环节，我国主要使用水平摘锭式采棉机。目前，采棉机正朝着高速、高效的采摘方向飞速发展，采棉机也面临着产品更新换代。为了提高棉花的经济效益，加快采棉机更新换代速度，需要对滚筒式水平摘锭式采棉机的采摘机理和关键零部件进行深入的研究。
在采棉机采摘机构一定的情况下，采棉机的采摘质量与其摘锭结构、摘锭运动速度和摘锭运动轨迹等因素有直接的关系。在采棉机实际作业过程中，由于田间影响因素较多，不易探讨不同摘锭结构和不同速比系数（采棉机滚筒末端线速度与作业速度的比值），与采摘效果之间的关系。且目前此类设备结构复杂，功耗较高，控制难度大，导致成本较高。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种棉花采摘试验台，探讨采棉机在不同的速比系数（采棉机采摘头滚筒线速度与采棉机作业速度的比值）、不同摘锭转速与不同的摘锭结构，对棉花采摘效果的影响，可为采棉机田间作业时的速比系数、摘锭最佳工作转速等采摘机理提供理论指导，以便于采棉机摘锭的结构参数优化改进。
有鉴于此，本实用新型提供一种棉花采摘试验台，主要目的在于探讨不同摘锭结构和不同速比系数，与棉花采摘效果之间的关系。为水平摘锭式采棉机作业提供理论指导，以便于摘锭结构参数优化改进，降低花费成本。
为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：本实用新型的实施例提供一种棉花采摘试验台，其包括：机架；导轨装置，设在所述机架上，用于模拟采棉机采摘头滚筒线速度和采棉机作业速度、拟合摘锭运动轨迹，其包括Y轴导轨、X轴导轨、导轨滑块、XY轴连接板、导轨安装板、伺服电机和限位传感器，上述的X轴导轨、Y轴导轨采用同步带模组结构，其各安装一个导轨滑块、侧边各安装一个伺服电机，伺服电机驱动导轨滑块在导轨上做往复式直线运动，Y轴导轨通过导轨安装板固定在所述机架上，X轴导轨通过XY轴连接板水平安装在Y轴导轨的导轨滑块上，限位传感器通过螺栓安装在X轴导轨、Y轴导轨的两端，用于保证导轨滑块的安全运行；摘锭驱动装置，设在所述导轨装置上，用于安装不同仿形摘锭结构和模拟采棉机不同摘锭结构的转速，其包括仿形摘锭、摘锭夹具、直流电机、电机安装座和电机安装板，上述的仿形摘锭安装在摘锭夹具上，摘锭夹具安装在直流电机转轴上，直流电机通过电机安装座固定在电机安装板上，电机安装板通过螺栓固定于X轴导轨的导轨滑块上；以及棉花夹持装置，设在所述机架上，用于夹持单朵棉花，其包括夹具支架和棉花夹具，上述的夹具支架通过螺栓连接在机架前端，棉花夹具通过螺栓安装在夹具支架上。
进一步地，所述的伺服电机和直流电机通过计算机、控制板卡与驱动器控制，伺服电机为交流可调速电机，以便实现模拟采棉机采摘头滚筒线速度和采棉机作业速度，直流电机为直流可调速电机，以便实现仿形摘锭转速的无极调速。
进一步地，所述摘锭驱动装置的摘锭夹具为精密弹性夹头，以便实现夹持不同结构尺寸的仿形摘锭。
借由上述技术方案，本实用新型一种棉花采摘试验台至少具有下列优点：结构简单、控制方便、运动参数可调、可降低生产成本。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1为本实用新型的整机结构示意图。
图2为本实用新型的摘锭驱动装置示意图。
图3为本实用新型的棉花夹持装置示意图。
图中所示：1-Y轴导轨，2-X轴导轨，3-导轨滑块，4-机架，5-夹具支架，6-棉花夹具，7-导轨安装板，8-仿形摘锭，9-摘锭夹具，10-直流电机，11-电机安装座，12-电机安装板，13-XY轴连接板，14-限位传感器，15-伺服电机。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
如图1至图3所示，本实用新型的一个实施例提出一种棉花采摘试验台，其包括：机架（4）、导轨装置、摘锭驱动装置和棉花夹持装置，机架（4）为成型铝型材通过螺栓和角连接件连接而成；导轨装置，设在所述机架（4）上，用于模拟采棉机采摘头滚筒线速度和采棉机作业速度、拟合摘锭运动轨迹，其包括Y轴导轨（1）、X轴导轨（2）、导轨滑块（3）、XY轴连接板（13）、导轨安装板（7）、伺服电机（15）和限位传感器（14），上述的X轴导轨（2）、Y轴导轨（1）采用直线导轨结构，其各安装一个导轨滑块（3）、侧边各安装一个伺服电机（15），伺服电机（15）驱动导轨滑块（3）在导轨上做往复式直线运动，Y轴导轨（1）通过导轨安装板（7）固定在所述机架（4）上，X轴导轨（2）通过XY轴连接板（13）水平安装在Y轴导轨（1）的导轨滑块（3）上，限位传感器（14）通过螺栓安装在X轴导轨（2）、Y轴导轨（1）的两端，用于保证导轨滑块（3）的安全运行，Y轴导轨（1）的伺服电机（15）驱动导轨滑块（3）运动，使X轴导轨（2）在Y轴导轨（1）上水平运动，X轴导轨（2）的伺服电机（15）驱动导轨滑块（3）运动，使摘锭驱动装置在X轴导轨（2）上运动；摘锭驱动装置，设在所述导轨装置上，用于安装不同仿形摘锭（8）结构和模拟不同采棉机摘锭结构的转速，其包括仿形摘锭（8）、摘锭夹具（9）、直流电机（10）、电机安装座（11）和电机安装板（12），上述的仿形摘锭（8）安装在摘锭夹具（9）上，摘锭夹具（9）安装在直流电机（10）转轴上，直流电机（10）通过电机安装座（11）固定在电机安装板（12）上，电机安装板（12）通过螺栓固定于X轴导轨（2）的导轨滑块（3）上，摘锭驱动装置不仅驱动仿形摘锭（8）高速旋转，还跟随X轴导轨（2）的导轨滑块（3）运动，由仿形摘锭（8）完成试验台所模拟的速度与运动轨迹；棉花夹持装置，设在所述机架（4）上，用于夹持单朵棉花，其包括夹具支架（5）和棉花夹具（6），夹具支架（5）为成型的铝型材，上述的夹具支架（5）通过螺栓连接在机架（4）前端，棉花夹具（6）通过螺栓安装在夹具支架（5）上，棉花夹具（5）夹持棉花固定不动，通过仿形摘锭（8）的运动进行采摘棉花。
作为上述实施例的优选，所述棉花采摘试验台以摘锭驱动装置的仿形摘锭（8）末端为***参考点，计算机控制***以此参考点为控制对象，完成控制运动，所述仿形摘锭（8）旋转中心高度与棉花夹具（6）夹持的棉花中心高度一致，保证仿形摘锭（8）能够采摘到棉花。
作为上述实施例的优选，所述的导轨装置通过伺服电机（15）驱动导轨滑块（3）运动，计算机控制***对两个伺服电机（15）分别进行控制，每个伺服电机（15）控制导轨滑块（3）完成各自预定的速度和轨迹，通过两个方向的运动直接拟合采棉机采摘棉花过程的运动速度和轨迹，采棉机采摘棉花过程的运动轨迹是指，采棉机作业过程中在采摘室采摘棉花时摘锭末端相对地面所产生的运动轨迹。
作为上述实施例的优选，在运动过程中，若编写程序错误或其他故障，导致导轨滑块（3）运动超过***设置的最大安全距离，通过限位传感器检测（14）检测信号，将信号传输到控制板卡，控制板卡控制伺服电机（15）紧急停止工作，保障实验设备的安全。
本实用新型的工作原理为：在停机状态下，首先将带有一段杆的成熟开放棉花装夹在棉花夹具（6）上，在摘锭夹具（9）上完成仿形摘锭（8）的安装，通过计算机控制***将仿形摘锭（8）回归***初始位置，启动直流电机（10）设置预定的仿形摘锭（8）转速，待仿形摘锭（8）运动平稳后，在计算机控制***中运行所编写的控制程序，伺服电机（15）驱动导轨滑块（3）运动，直流电机（10）驱动仿形摘锭（8）高速旋转，使仿形摘锭（8）按照特定的运动轨迹和运动速度对棉花夹具（6）夹持的棉花进行采摘，直至程序运行结束，完成单个摘锭的棉花采摘，其中，通过更换不同结构的仿形摘锭（8）、调节伺服电机（15）控制参数可实现模拟不同采棉机摘锭结构和不同速比系数的棉花采摘。
最后说明的是，以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施方式对本发明创新进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明方案的宗旨和范围，其均因涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (1)
1.一种棉花采摘试验台，其特征在于：其包括：机架（4）；导轨装置，设在所述机架上，用于模拟采棉机采摘头滚筒线速度和采棉机作业速度、拟合摘锭运动轨迹，其包括Y轴导轨（1）、X轴导轨（2）、导轨滑块（3）、XY轴连接板（13）、导轨安装板（7）、伺服电机（15）和限位传感器（14），上述的X轴导轨（2）、Y轴导轨（1）采用同步带模组结构，其各安装一个导轨滑块（3）、侧边各安装一个伺服电机（15），伺服电机（15）驱动导轨滑块（3）在导轨上做往复式直线运动，Y轴导轨（1）通过导轨安装板固定在所述机架（4）上，X轴导轨（2）通过XY轴连接板（13）水平安装在Y轴导轨（1）的导轨滑块（3）上，限位传感器（14）通过螺栓安装在X轴导轨（2）、Y轴导轨（1）的两端，用于保证导轨滑块（3）的安全运行；摘锭驱动装置，设在所述导轨装置上，用于安装不同仿形摘锭（8）结构和模拟采棉机不同摘锭结构的转速，其包括仿形摘锭（8）、摘锭夹具（9）、直流电机（10）、电机安装座（11）和电机安装板（12），上述的仿形摘锭（8）安装在摘锭夹具（9）上，摘锭夹具（9）安装在直流电机（10）转轴上，直流电机（10）通过电机安装座（11）固定在电机安装板（12）上，电机安装板（12）通过螺栓固定于X轴导轨（2）的导轨滑块（3）上；以及棉花夹持装置，设在所述机架（4）上，用于夹持单朵棉花，其包括夹具支架（5）和棉花夹具（6），上述的夹具支架（5）通过螺栓连接在机架（4）前端，棉花夹具（6）通过螺栓安装在夹具支架（5）上。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111272325A (zh) * | 2020-04-19 | 2020-06-12 | 石河子大学 | 一种采棉机摘锭脱棉力测试试验台 |
| CN113447185A (zh) * | 2021-07-04 | 2021-09-28 | 石河子大学 | 一种采棉机摘锭采摘力、脱棉力的测试方法 |
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2019
- 2019-04-12 CN CN201920496059.2U patent/CN209949886U/zh not_active Expired - Fee Related
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